SU771869A1 - Аналого-цифровой преобразователь - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области автоматики и импульсной техники. Устройство может быть использовано в радионавигационных системах дл  преобразовани  напр жений в цифровой код. Известны устройства, содержащие ключи,корректор и сумматор, выход которого через последовательно соединенные избирательный фильтр, компаратор и формирователь временного интервала подключен к эг;ементу И l Эти устройства имеют большую погрешность преобразовани  и сложны в реализации. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  преобразователь, содержащий последовательно соединенные сумматор и компаратор , формирователь временного ин тервала и элемент И, на один вход ко торого поданы счетные импульсы 2 . Недостатками такого преобразовате л   вл ютс  недостаточно высокое быс тродействие и значительна  методичес ка  погрешность. Целью изобретени   вл етс  повышение точности быстродействи  преобразовател . Цель достигаетс  тем, .тем, что в преобразователь, содержащий последовательно соедийенные сумматор и компаратор , формирователь временного интервала и элемент И, введены два распределител ,.шина тактовых импульсов , две весовых матрицы, два коммутатора , два инвертора и интегратор, вход которого соединен с выходом компаратора , а выход подключен к входу формировател  временного интервала. Причем входы распределителей соединены с шиной тактовых импульсов,2 N выходов первого и 2 М выходов второго распределителей (N 2,3,4,...) соединены соответственно с управл ющими входами первого и второго коммутаторов , первые выходы которых соединены с входами сумматора непосредственно , а вторые выходы подключены к входам сумматора через инверторы, при этом N выходов первой и N выходов второй весовых матриц соединены с соответствуклцими входами первого и второго коммутаторов, а входы весовых матриц подключены к входу преобразовател . Каждый коммутатор состоит из 2 Л ключей, входы которых, соединенные попарно, подключены к входам коммутатора , выходы с нечетными пор дковыми номерами соединены с первым выходом коммутатора, выходы с четными пор дковыми номерами - с вторым выходом коммутатора, причем управл ющие входы всех ключей подключены к управл ющим входам коммутатора. Кажда  весова  матрица содержит N последова- , тельно соединенных элементов с весовыми коэффициентами ,1,

1,2,3,.. .N .

где

На фиг.1 изображена функциональна  электрическа  схема устройства; на фиг.2 - электрическа  схема коммутатора .

Аналого-цифровой преобразователь содержит сумматор 1, последовательно соединенные компаратор 2, формирователь временного интервала 3, элемент И 4, шину 5 тактовых импульсов,два распределител  б и 7 тактовых импульсов , весовые матрицы 8 и 9, два коммутатора 10 и 11, два инвертора 12 и 13, интегратор 14, вход которого соединен с выходом компаратора 2, а выход подключен к входу формировател  временного интервала 3. Причем входы распределителей 6 и 7 соединены с шиной тактовых импульсов, 2 N (N 2,3,4,. ) выходов распределител  6 и 2 N выходов распределител 

7соединены соответственно с управл ющими входами коммутаторов 10 и 11 первые выходы которых соединены с входами сумматора 1, а вторые выходы подключены к входам сумматора через инверторы 12 и 13.N выходов матрицы

8и N выходов матрицы 9 соединены с соответствующими информационными входами коммутаторов 10 и 11, а входы матриц  вл ютс  входами преобразовател  .

Кажда  матрица содержит N последовательно соединенных элементов с веfC совыми коэффициентами Р

(1 ,3,... N), причем вход элемента с номером N  вл етс  входом и одновременно первым выходом матрицы, а остальные N-1 ее выходов образованы соединенными между собой элемент ами.

Оба коммутатора. 10 и 11 идентичны и состо т из 2 Nэлектронных ключей 15-20, входы которых, соединенные-попарно ,  вл ютс  входами 2123коммутатора . Выходы ключей с нечетными пор дковыми номерами соединены между собой и  вл ютс  выходом

24коммутатора. Выходы ключей с четными пор дковыми номерами соединены между собой и  вл ютс  выходом 25 коммутатора. Управл ющие входы 26-31 всех ключей  вл ютс  управл ющими входами коммутатора.

Устройство работает следующим образом .

На входы преобразовател  поступают два аналоговых напр жени  UsinS и

Uco50 гДе Q преобразуема  аналогова  величина.

С помощью весовых матриц 8 и 9 осуществл етс  квантование входных напр жений, на N уровней по закону

fin ТЙ

5

Тактовые импульсы, поступающие на вход распределителей б и 7, преобразуютс  на их выходах в импульсные последовательности, которые управл ют коммутаторами 10 и 11. В коммутаторах происходит дискретизаци 

входных аналоговых напр жений по времени с интервалом Т , равным длительности тактовых импульсов. На каждом выходе коммутаторов формируютс 

,5 ступенчатые напр жени , которые складываютс  в сумматоре 1. выходное напр жение сумматора поступает на интегратор 14, на выходе которого обрагуетс  синусоидальное напр жение

0 (-t-9 ) рдц амплитуда первой гармоники выходного напр жени  сумматора т 4 N Т - период первой гармоники. Компаратор 2 формирует короткие импульсы с периодом Т, соответствующие нулевым точкам перехода синусоиды. Полученные импульсы подаютс  на формирователь временного интервала 3, на второй вход которого поступают тактовые импульсы с нулевым

Q фазовым сдвигом. Длительность сформированного временного интервала пропорциональна величине 0 . Сигнал с выхода формировател  временного интервала поступает на элемент И 4,

r на другой вход которого подаютс  счетние импульсы с малым периодом следовани . Элемент И пропускает счетные импульсы, число которых соответствует величине 9 . С выхода счетчика снимаетс  цифровой отсчет 0 .

Claims (3)

1. Аналого-цифровой преобр&зователь , содержащий последовательно соединенные сумматор и компаратор,

формирователь временного интервала и элемент И, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и точности преобразовани ,

Q в него введены два распределител , шина тактовых импульсов, две весовых матрицы, два коммутатора, два инвертора и интегратор, вход которого соединен с выходом компаратора , а выход

подключен к входу формировател  временного интервала, причем входы распределителей соединены с шиной тактовых импульсов, 2 N (N 2,3,4,..) выходов первого и 2 N выходов второго распределителей соединены соответственно с управл ющими входами первого и второго коммутаторов, первые выходы которых соединены с входами сумматора , а вторые подключены к входам сумматора через инверторы, при этом

5 N выходов первой и N выходов второй

весовых (латриц соединены с соответствующими входами первого и второго коммутаторов, а входы весовых матриц  вл ютс  входами преобразовател .

2. Аналого-цифровой преобразователь по п.1, отличающийс  тем, что каждый коммутатор состоит из 2 N ключей, входы которых, соединенные попарно, подключены к входам коммутатора, выходы с нечетными по- р дковыми номерами соединены с первым выходом коммутатора, выходы с четными пор дковыми номерами подключены к второму выходу коммутатора, причем управл ющие входы всех ключей подключены к управл ющим входам комг-tyтатора .

3. Аналого-цифровой преобразователь поп.1,отличающи.йс   тем, что кажда  весова  матрица содержит N последовательно соединенных элементов с весовыми коэффициентами , где i 1,2,3,,,N.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 417823, кл. G 08 С 9/00, 06.07,72.

2.Авторское свидетельство СССР

W 447826, кл. Н 03 К 13/02, 30.01,73.